Sikre en trygg fremtid for kjernekraft

Verden må utvide den globale kjernekraftproduksjonen for å bidra til å dempe globale karbonutslipp. Den konklusjonen er basert på en rekke modeller og anslag som indikerer at fornybar energi ikke kan gjøre det alene.

Men det er et betydelig forbehold. Vi kan rett og slett ikke ha store atomhendelser som de som fant sted i Tsjernobyl, Ukraina og Fukushima, Japan. Dette er det jeg anser som lavrisiko, men høykonsekvenshendelser.

I kjernekraftens historie har det vært få alvorlige hendelser. Men kjernekraftverk har det unike potensialet til å fortrenge hele byer permanent i tilfelle en alvorlig ulykke.

Tsjernobyl-ulykken drev til slutt rundt 350,000 XNUMX mennesker på flukt fra hjemmene sine. Tusenvis av kvadratkilometer ble satt av som en ubebodd eksklusjonssone rundt atomkraftverket i Tsjernobyl. Mange mennesker ble også fordrevet som følge av Fukushima-ulykken, om enn ikke så mange som med Tsjernobyl.

Skal kjernekraft realisere sitt potensial for å redusere karbonutslipp, må vi sørge for at slike ulykker ikke lenger er mulige.

Bygge sikrere atomkraftverk

Jeg hadde nylig en sjanse til å snakke om disse problemene med Dr. Kathryn Huff, assisterende sekretær ved Department of Energy's Office of Nuclear Energy.

Dr. Huff forklarte at passive sikkerhetssystemer er nøkkelen til å sikre at i tilfelle en ulykke kan arbeidere gå bort fra et kjernefysisk anlegg og det vil stenge ned i en sikker tilstand.

Her er det et viktig skille. Publikum kan forvente at kjernefysiske design er feilsikre, men det er mange grunner til at denne beregningen aldri vil bli oppnådd. Du kan rett og slett ikke beskytte deg mot enhver mulig hendelse som kan oppstå. Dermed prøver vi å dempe mulige konsekvenser, og implementerer feilsikre design.

Et enkelt eksempel på en feilsikker design er en elektrisk sikring. Det forhindrer ikke en hendelse der for mye strøm prøver å flyte over sikringen. Men hvis det skjer, smelter forbindelsen og stopper strømmen av elektrisitet - en feilsikker tilstand. Verken Tsjernobyl eller Fukushima var feilsikre design.

Men hvordan kan slike feilsikre design realiseres? Dr. Huff pekte på to eksempler.

Den første er den nye AP1000® trykkvannsreaktoren (PWR) fra Westinghouse. Problemet i Fukushima var at etter stansen måtte det være strøm tilgjengelig for å sirkulere vann for å avkjøle reaktoren. Da strømmen gikk tapt, var evnen til å kjøle reaktorkjernen borte.

Den nye APR-reaktoren er avhengig av naturkrefter som tyngdekraft, naturlig sirkulasjon og komprimerte gasser for å sirkulere vann og forhindre at kjernen og inneslutningen overopphetes.

I tillegg til passiv kjøling har det vært innovasjoner i utviklingen av neste generasjons drivstofftyper som tåler ulykker. For eksempel tri-strukturell isotropisk (TRISO) partikkeldrivstoff er laget av en kjerne av uran, karbon og oksygen. Hver partikkel er sitt eget inneslutningssystem takket være trippelbelagte lag. TRISO-partikler tåler mye høyere temperaturer enn dagens kjernebrensel, og kan rett og slett ikke smelte i en reaktor.

Dr. Huff sa at en avansert reaktordemo vil være online innen slutten av tiåret, med en rullesteinseng full av TRISO-partikler.

Disse to innovasjonene kan sikre at fremtidige atomkraftverk aldri opplever en storulykke. Men det er flere spørsmål som må løses, for eksempel deponering av atomavfall. Jeg vil ta opp det – så vel som hva USA gjør for å fremme atomkraft – i del II av samtalen min med Dr. Huff.